粉体工程讲稿网第讲粉体分散样本.doc

第6章粉体分散6.1工业生产中粉体分散（重要性）6.1.1粉体颗粒汇集形态1、原级颗粒最先形成粉体物料颗粒，称为原级颗粒。由于它是第一次以固态存在颗粒，故又称一次颗粒或基本颗粒。从宏观角度看，它是构成粉体最小单元。依照粉体材料种类不同，这些原级颗粒形状，有立方体状，有针状，有球状，尚有不规则晶体状。粉体物料许多性能都是与它分散状态，即与它单独存在颗粒大小和形状关于。真正能反映出粉体物料固有性能，就是它原级颗粒。2、汇集体颗粒汇集体颗粒是由许多原级颗粒靠着某种化学力与其表面相连而堆积起来。由于它相对于原级颗粒来说，是第二次形成颗粒，因此又称二次颗粒。由于构成汇集体颗粒各原级颗粒之间，均以表面互相重叠，因而，汇集体颗粒表面积比构成它各原级颗粒总和为小。汇集体颗粒中各原级颗粒之间有很强烈结合力，彼此结合得十分牢固，并且汇集体颗粒自身就很小，很难将它们分散成为原级颗粒，必要再用粉碎办法才干使其解体。3、凝聚体颗粒凝聚体颗粒是在汇集体颗粒之后形成，故又称三次颗粒。它是由原级颗粒或汇集体颗粒或两者混合物，通过比较弱附着力结合在一起疏松颗粒群，而其中各构成颗粒之间是以棱或角结合。凝聚体颗粒也是在物料制造与加工解决过程中产生。例如，湿法沉淀粉体，在干燥过程中便形成大量凝聚体颗粒。4、絮凝体颗粒粉体在许多实际应用中，都要与液相介质构成一定分散体系。在这种液固分散体系中，由于颗粒之间各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成粒子群，称为絮凝体颗粒。6.1.2颗粒悬浮体分散重要性所谓颗粒分散是指粉体颗粒在流体介质中分离散开并在整个流体介质中均匀分布过程，在粉体工业加工和测试过程中，保持颗粒悬浮体分散具备重要意义。许多过程成败甚至完全取决于颗粒悬浮体能否良好分散。1、固—液工业悬浮体研究纳米粉体分散意义重要体当前如下几种方面。（1）研究各种纳米粉体在液相介质中互相作用力及团聚形成机理，可觉得低成本湿法制备分散性良好、团聚少、性能好纳米粉体提供理论上协助和工艺上指引。（2）纳米粉体稳定分散在各种液相介质形成分散体自身往往就是十分重要产品。（3）研究纳米粉体分散是制备高性能纳米复合材料基本。2、固—气工业悬浮体固体颗粒在空气中分散，对于悬浮态粉体及堆积态粉体都非常重要。只有保证分散，才干畅通地输送粉体物料；同样，只有在充分分散状态下，才干实现细粉干法分级。6.1.3颗粒悬浮体极限悬浮速度在理论上对于任何密度不不大于水密度（）颗粒在水中都受重力作用而沉降。设颗粒粒度为，密度为，在Stokes阻力范畴内，其自由沉降末速为（6.1）式中—固体粒子密度，kg/m3；—介质密度，kg/m3；—介质粘度，；—颗粒粒度；m；—重力加速度，m/s。在250C水中，，（m/s）。然而，对于微米级颗粒，介质分子热运动对它作用逐渐明显，引起了她们在介质中无序扩散运动，即所谓布朗运动。6.2固体颗粒在空气中分散6.2.1空气中颗粒粘结主线因素众所周知，分子之间总是存在着范德华力，此种力是吸引力，并与分子间距7次方成反比，故作用距离极短（约1nm），是典型短程力。但是，对于由极大量分子集合体构成体系，例如，随着颗粒间距离增大，其分子作用力衰减限度则明显变缓。这是由于存在着各种分子综合互相作用之故。颗粒间分子作用力有效距离可达50nm，因而，是长程力。6.2.2空气中颗粒粘结其她因素1、颗粒间静电作用力在干空气中大多数颗粒是自然电荷。（1）接触电位差引起静电引力（2）由镜象力产生静电引力当空气相对湿度超过65%时，水蒸气开始在颗粒表面积颗粒间凝聚，颗粒间因形成液桥而大大增强了粘结力。6.2.3颗粒在空气中分散途径1、机械分散机械分散是指用机械力把颗粒聚团打散。这是一种惯用分散手段。机械分散必要条件是机械力（普通是指流体剪切力及压差力）应不不大于颗粒间粘着力，普通机械力是由高速旋转叶轮圆盘或高速气流喷射及冲击作用所引起气流强湍流运动而导致。2、干燥解决如前所述，潮湿空气中颗粒间形成液桥是颗粒聚团重要因素。液桥力往往是分子力十倍或者几十倍，因而，普通采用加温法烘干颗粒。3、颗粒表面解决变化颗粒表面润湿性可明显地影响颗粒间粘结力。4、静电分散通过对颗粒间静电作用力分析，便可发现，对于同质颗粒由于表面荷电相似，静电力反映起排斥作用。因而，可以运用静电力来进行颗粒分散。6.3.1固体颗粒浸湿固体颗粒被浸湿过程重要基于颗粒表面润湿性（对该液体）。润湿性通惯用润湿接触角来衡量。粉体湿润对粉体在液体中分散性、混合性以及液体对多孔物质渗入性等物理化学问题等起着重要作用。固体颗粒浸湿规律归纳为下列三点：（1）具备完全润湿性颗粒，它们没有接触角，它们极易被液体浸湿。（2）不完全润湿颗粒（），它们能否被液体浸湿取决于颗粒密度及粒度，密度及粒度足够大，颗粒将被浸湿而进入液体中。（3）流体力学条件对颗粒浸湿